KR20060039862A - Adaptable processing element for a processing system and a method of making the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 반도체 웨이퍼 처리 기계 등의 진공 처리 기계용 처리 요소, 특히 처리 중에 그러한 기계의 처리 챔버의 내측면을 증착물로부터 보호하는 보호 챔버 실드 등의 처리 요소에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 처리 중에 개선된 막 부착을 위한 그러한 처리 요소의 표면 처리에 관한 것이다. The present invention relates to processing elements for vacuum processing machines such as semiconductor wafer processing machines, in particular processing elements such as protective chamber shields which protect the inner surface of the processing chamber of such machines from deposits during processing. More specifically, the present invention relates to the surface treatment of such treatment elements for improved film adhesion during treatment.
반도체 산업에 있어서 집적 회로(IC)의 제조는 통상적으로 기판에서 재료를 제거하고 기판 상에 재료를 증착하는 데에 필요한 플라즈마 리액터 내에 표면 화합물을 생성하고 보조하도록 플라즈마를 채용하고 있다. 예컨대, 플라즈마는 타겟으로부터 재료를 스퍼터링하고 스퍼터링된 흡착 원자(adatom)를 기판 상에 증착하는 물리적 기상 증착법(PVD), 기판 상에 증착하기에 적합한 화학적 성분을 생성하는 화학적 기상 증착법(CVD) 또는 기판의 표면으로부터 특정 재료를 제거하기에 적합한 화학적 성분을 생성하는 건식 플라즈마 식각법에 이용될 수 있다. In the semiconductor industry, the manufacture of integrated circuits (ICs) typically employs plasma to create and assist surface compounds in the plasma reactors needed to remove material from and deposit material on the substrate. For example, a plasma may be a physical vapor deposition method (PVD) that sputters material from a target and deposits sputtered adsorption atoms onto a substrate, a chemical vapor deposition method (CVD) or a substrate that produces a chemical component suitable for depositing on the substrate. It can be used in a dry plasma etching method to produce a chemical component suitable for removing a specific material from the surface of the.
일반적으로, 전술한 공정들에서와 같은 플라즈마 처리 중에, PVD 시스템에서 스퍼터링된 과도한 흡착 원자, CVD 시스템에서의 과도한 증착 화합물 또는 과도한 식각 화합물 및/또는 식각 시스템에서 식각 찌꺼기는 공정 시스템 표면 상에 증착 되어 공정 간에 축적될 수 있다. 따라서, 그러한 시스템은 일반적으로 보다 고가의 처리 구성요소의 하지면을 보호하고, 증착물이 없게 세정 또는 재생된 보호 요소나 새로운 보호 요소와 주기적으로 교체될 수 있는 보호 요소 또는 라이너를 구비하고 있다. 통상, 보호 요소의 교체 빈도는 공정 타입 및 보호 요소의 노출된 표면에 축적되는 재료 또는 막의 물성에 의해 결정된다. 따라서, 보호 요소를 저가로 제공하는 것이 추가적으로 절대로 필요하다. 또한, 과도한 재료의 부착을 용이하게 처리 환경과 접촉하는 표면을 제공하고, 예컨대, 표면의 입자 박리 등에 의한 나중 공정의 오염물을 적시에 감소시켜, 보호 요소의 교체 사이클을 연장시키는 것이 절대적으로 필요하다. In general, during plasma processing, such as in the processes described above, excessive adsorption atoms sputtered in PVD systems, excessive deposition compounds or excessive etching compounds in CVD systems and / or residues in etching systems are deposited on the process system surface. Can accumulate between processes. Thus, such systems generally have a protective element or liner that protects the underside of more expensive processing components and that can be periodically replaced with a new protective element that has been cleaned or regenerated without deposits. Typically, the frequency of replacement of the protective element is determined by the process type and the physical properties of the material or film that accumulate on the exposed surfaces of the protective element. Therefore, it is absolutely further necessary to provide a protection element at low cost. In addition, it is absolutely necessary to provide a surface that easily contacts the processing environment with excessive material adhesion, and to timely reduce contaminants of a later process such as, for example, particle detachment of the surface, to prolong the replacement cycle of the protective element. .
또한, 처리 시스템의 수명 동안에 처리 시스템 구성의 점진적 변화(즉, 처리 챔버, 펌핑 시스템 등의 크기 변화)와 조우하는 것은 드물지 않다. 통상, 제조품으로서 처리 시스템의 계속되는 점진적 변화는 특별한 구성에 특정한 보호 요소, 각 요소 또는 요소 세트의 목록을 필요로 하였다. 따라서, 다중 형태를 갖는 처리 시스템에 사용하기에 충분한 융통성을 갖는, 저가의 교체 가능한 보호 요소를 제공하는 것이 또한 절대적으로 필요하다. In addition, it is not uncommon to encounter gradual changes in the processing system configuration (ie, changes in size of processing chambers, pumping systems, etc.) over the lifetime of the processing system. In general, the continuous gradual change of the processing system as an article of manufacture required a list of protective elements, each element or set of elements specific to a particular configuration. Thus, it is also absolutely necessary to provide a low cost replaceable protection element with sufficient flexibility for use in a multi-form processing system.
본 발명의 목적은 반도체 웨이퍼 처리 공정에 사용되는 진공 처리 챔버의 내표면을 보호하도록 이용되는 저가의 요소와, 그 요소를 제조하는 저가의 방법을 제공하는 것이다. 특별한 목적은 처리 챔버의 표면과 이 챔버 내의 기계 구성요소를 처리 중에 증착물로부터 보호하는 챔버 실드와, 이 챔버 실드를 제조하는 방법을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a low cost element used to protect the inner surface of a vacuum processing chamber used in a semiconductor wafer processing process and a low cost method of manufacturing the element. It is a particular object to provide a chamber shield that protects the surface of the processing chamber and the mechanical components in the chamber from deposits during processing, and a method of manufacturing the chamber shield.
본 발명의 보다 특별한 목적은 챔버 내에서 수행되는 공정과 처리되는 기판을 오염시키는 입자의 발생을, 예컨대 이들 요소 상에 축적되는 증착물의 박리를 방지함으로써 저지하는 표면 특성을 갖는 그러한 요소를 제공하는 것이다. A more particular object of the present invention is to provide such elements with surface properties that inhibit the process carried out in the chamber and the generation of particles that contaminate the substrate being treated, for example by preventing the deposition of deposits accumulating on these elements. .
본 발명의 다른 목적은 상이한 여러 기계의 형태 및 용례에 적합한 형태의 요소를 제공함으로써, 상이한 크기 또는 형태의 요소들이 제조될 필요가 없어 그러한 각 기계 형태 또는 용례를 위한 목록을 만들 필요가 없게 하는 것이다. Another object of the present invention is to provide elements of a type suitable for different types and applications of different machines, so that elements of different sizes or shapes do not need to be manufactured and there is no need to make a list for each such machine type or application. .
본 발명은 처리 시스템에 사용하기 위한 개조 가능한 처리 요소와 그 제조 방법을 제공하는 것이다. The present invention provides a convertible treatment element for use in a treatment system and a method of making the same.
특히, 본 발명의 특정 실시예는, 2개 이상의 상이한 형태 또는 용례를 갖는 처리 시스템에 사용하기 위해, 특히 챔버 실드와 챔버 실드 조립체로 구현되는 처리 요소를 제공한다. 그러한 처리 요소는 일차 구성요소와, 이 일차 구성요소에 결합되는 분리 가능한 구성요소를 포함할 수 있고, 상기 처리 요소는 분리 가능한 구성요소가 일차 구성요소 내에 유지되는 경우에, 제1 형태의 처리 시스템에 사용하도로 구성되며, 상기 처리 요소는 분리 가능한 구성요소가 제거되는 경우에, 제2 형태의 처리 시스템에 사용하도록 구성된다. 예시된 실시예에 있어서, 챔버 실드를 상이한 형태의 기계에 적합하게 하도록 그 구성요소들로부터 제거될 수 있는 구성요소들을 갖는 챔버 실드가 제공된다. In particular, certain embodiments of the present invention provide processing elements, in particular implemented as chamber shields and chamber shield assemblies, for use in processing systems having two or more different forms or applications. Such a processing element may comprise a primary component and a detachable component coupled to the primary component, wherein the processing element is of the first type of processing system when the detachable component is retained within the primary component. And the processing element is configured for use in a second type of processing system when the detachable component is removed. In the illustrated embodiment, a chamber shield is provided having components that can be removed from the components to make the chamber shield suitable for different types of machines.
또한, 본 발명의 특정 실시예에 따르면, 처리 시스템에 사용하기 위한 처리 키트가 제공된다. 처리 키트는, 상부 챔버부와 하부 챔버부를 갖는 처리 챔버와, 상기 처리 시스템에 결합되는 타겟 조립체와, 처리 챔버에 결합되는 기판을 지지하는 기판 홀더와, 펌핑 시스템과, 처리 챔버에 펌핑 시스템을 결합시키는 펌핑 덕트를 포함하는 처리 시스템에 유용하다. 예시된 실시예에 있어서, 처리 키트는 처리 챔버의 상부 챔버부에 결합되는 도어 실드를 포함하고, 분리 가능한 링을 갖도록 구성된다. 분리 가능한 링은 제1 타겟 조립체 형태에 도어 실드의 사용을 용이하게 하도록 유지되고, 제2 타겟 조립체 형태에 도어 실드의 사용을 용이하게 하도록 제거된다. 유사하게, 처리 챔버의 하부 챔버부에 결합될 수 있고, 포드 실드의 우측에 결합되는 분리 가능한 제1 가스 분사 천공부와, 포드 실드의 좌측에 결합되는 분리 가능한 제2 가스 분사 천공부를 갖도록 구성되는 포드 실드가 제공된다. 분리 가능한 제1 가스 분사 천공부와 분리 가능한 제2 가스 분사 천공부는 처리 시스템의 좌측 방위에 포드 실드의 사용을 용이하게 하도록 제거된다. 별법으로서, 기계에 가스 유입 링이 존재하지 않는 경우에 어느쪽 천공부도 제거되지 않는다. 유사하게, 펌핑 덕트에 결합되고 분리 가능한 실드 연장부를 갖도록 구성되는 펌핑 덕트 실드가 제공된다. 분리 가능한 실드 연장부는 제1 크기의 펌핑 덕트에 펌핑 덕트 실드의 사용을 용이하게 하도록 유지되고, 제2 크기의 펌핑 덕트에 펌핑 덕트 실드의 사용을 용이하게 하도록 제거된다. In addition, according to certain embodiments of the present invention, a treatment kit for use in a treatment system is provided. The processing kit includes a processing chamber having an upper chamber portion and a lower chamber portion, a target assembly coupled to the processing system, a substrate holder supporting a substrate coupled to the processing chamber, a pumping system, and a pumping system to the processing chamber. It is useful for treatment systems that include pumping ducts. In the illustrated embodiment, the processing kit includes a door shield coupled to the upper chamber portion of the processing chamber and is configured to have a detachable ring. The detachable ring is retained to facilitate the use of the door shield in the form of the first target assembly and is removed to facilitate the use of the door shield in the form of the second target assembly. Similarly, it may be coupled to the lower chamber portion of the processing chamber and configured to have a removable first gas injection aperture coupled to the right side of the pod shield and a removable second gas injection aperture coupled to the left side of the pod shield. Ford shields are provided. The detachable first gas jet perforation and the detachable second gas jet perforation are removed to facilitate the use of the pod shield in the left orientation of the processing system. Alternatively, no perforations are removed if there is no gas inlet ring in the machine. Similarly, a pumping duct shield is provided that is coupled to the pumping duct and configured to have a detachable shield extension. The detachable shield extension is maintained to facilitate the use of the pumping duct shield in the pumping duct of the first size and is removed to facilitate the use of the pumping duct shield in the pumping duct of the second size.
또한, 처리 시스템에 사용하기 위한 처리 요소의 제조 방법이 제공된다. 상기 방법은 일차 구성요소로부터 제거 가능한 구성요소의 제거를 용이하게 하도록 시트 금속 실드에 스탬핑되거나 레이저 절단된 천공부, 또는 다른 타입의 약화된 부재를 구성함으로써 전술한 처리 요소를 제조하는 것을 포함한다. Also provided is a method of making a processing element for use in a processing system. The method includes manufacturing the aforementioned processing element by constructing a stamped or laser cut aperture, or other type of weakened member, in the sheet metal shield to facilitate removal of the removable component from the primary component.
또한, 전술한 2개 이상의 형태를 갖는 처리 시스템에 처리 요소를 사용하기 위한 방법이 제공된다. 이 방법은 전술한 처리 요소를 제공하고, 어떤 형태의 처리 시스템에 사용하도록 제거 가능한 요소를 유지시키고 다른 형태의 처리 시스템에 사용하도록 제거 가능한 요소를 제거함으로써 처리 요소를 사용하는 것을 포함한다. 상기 방법은 처리 요소가 제1 형태의 처리 시스템에 사용하기 위한 것인지 그리고 처리 요소가 제2 형태의 처리 시스템에 사용하기 위한 것인지를 결정하는 단계와, 제1 형태의 처리 시스템에 처리 요소의 사용을 용이하게 하도록 분리 가능한 구성요소를 유지하는 단계와, 제2 형태의 처리 시스템에 처리 요소의 사용을 용이하게 하도록 분리 가능한 구성요소를 제거하는 단계를 포함한다. Also provided is a method for using a processing element in a processing system having two or more forms described above. The method includes providing a processing element as described above and using the processing element by maintaining the removable element for use in some form of processing system and removing the removable element for use in another form of processing system. The method includes determining whether a processing element is for use with a first type of processing system and whether the processing element is for use with a second type of processing system and using the processing element with a first type of processing system. Retaining the detachable component to facilitate and removing the detachable component to facilitate the use of the processing element in a second type of processing system.
또한, 공정 중에 재료의 부착력을 촉진시키도록 처리 요소의 하나 이상의 표면을 벨트 연마함으로써, 처리 중에 처리 시스템에서의 공정에 노출되는 하나 이상의 표면을 갖는 처리 요소를 처리 시스템에 사용하기 위해 제조하는 방법이 제공된다. In addition, a method of manufacturing a processing element for use in a processing system having one or more surfaces exposed to a process in the processing system during processing, by belt polishing one or more surfaces of the processing element to promote adhesion of the material during processing. Is provided.
또한, 처리 시스템에 하나 이상의 처리 요소를 제공하여, 공정 중에 처리 시스템을 보호하고, 공정과 기판을 오염물로부터 보호함으로써, 처리 시스템에서 기판을 처리하는 방법이 제공된다. 바람직한 실시예에 있어서, 공정에 노출되는 하나 이상의 표면이 벨트 연마에 의해 변경되는 하나 이상의 처리 요소가 제공된다. 상기 공정은 벨트 연마된 처리 요소를 갖는 처리 시스템에 기판을 배치하고, 기판을 공정에 노출시키는 것을 포함한다. Also provided is a method of treating a substrate in the processing system by providing one or more processing elements to the processing system to protect the processing system during the process and to protect the process and the substrate from contaminants. In a preferred embodiment, one or more processing elements are provided in which one or more surfaces exposed to the process are modified by belt polishing. The process includes placing a substrate in a processing system having a belt polished processing element and exposing the substrate to the process.
공정 중에 처리 시스템에서의 공정에 노출되고 벨트 연마에 의해 변경되는 하나 이상의 표면을 갖는, 처리 시스템에 사용하기 위한 처리 요소가 개시된다. 여기서 개시된 실시예에 있어서, 처리 요소는 웨이퍼 처리 기계, 특히 반도체 처리용 증착 및 식각 기계의 내표면을 보호하는 실드이다. A processing element for use in a processing system is disclosed that has one or more surfaces exposed to the process in the processing system and modified by belt polishing during the process. In the embodiment disclosed herein, the processing element is a shield that protects the inner surface of a wafer processing machine, in particular a deposition and etching machine for semiconductor processing.
챔버 실드 요소를 제조하는 방법의 실시예가 특히 제공된다. 그러한 특정 방법은 바람직하게는 시트 금속, 예컨대 스펀 금속으로부터 실드를 제조하는 것을 포함하고, 본 발명에 따라 거칠게 되어 금속 시트로부터 일체형 재료 시트를 스피닝 가공함으로써 형성되는 립 영역과 플랜지 영역을 갖는 링으로 제조되는 실드를 포함할 수 있다. In particular an embodiment of a method of manufacturing a chamber shield element is provided. Such particular method preferably comprises the manufacture of a shield from a sheet metal, such as a spun metal, and is made of a ring having a lip region and a flange region which are roughened according to the invention and formed by spinning an integral material sheet from a metal sheet. It may include a shield to be.
본 발명의 이들 및 다른 목적과 이점은 도면의 상세한 설명으로부터 보다 쉽게 명백할 것이다. These and other objects and advantages of the present invention will be more readily apparent from the detailed description of the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 처리 시스템의 개략도.1 is a schematic diagram of a processing system according to an embodiment of the present invention;
도 2a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 처리 시스템의 개략적인 측면도.2A is a schematic side view of a processing system according to another embodiment of the present invention.
도 2b는 도 2a에 도시된 처리 시스템의 개략적인 평면도.FIG. 2B is a schematic plan view of the processing system shown in FIG. 2A;
도 3a는 도 2a와 도 2b에 도시된 처리 시스템의 상부 챔버부에 결합되는 처리 키트의 조립도.3A is an assembly view of a processing kit coupled to the upper chamber portion of the processing system shown in FIGS. 2A and 2B.
도 3b는 도 2a와 도 2b에 도시된 처리 시스템의 하부 챔버부에 결합되는 처리 키트의 추가 조립도.FIG. 3B is a further assembly view of the processing kit coupled to the lower chamber portion of the processing system shown in FIGS. 2A and 2B.
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 도어 실드의 평면도.4A is a plan view of a door shield according to an embodiment of the present invention.
도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 도어 실드의 측면도.4B is a side view of a door shield in accordance with an embodiment of the present invention.
도 4c는 도 4a에 도시된 도어 실드의 팽창된 평면도.4C is an exploded top view of the door shield shown in FIG. 4A.
도 4d는 도 4a에 도시된 도어 실드의 팽창된 다른 평면도.4D is another inflated plan view of the door shield shown in FIG. 4A.
도 4e는 도 4a에 도시된 도어 실드의 팽창된 또 다른 평면도.4E is another expanded plan view of the door shield shown in FIG. 4A.
도 5a는 본 발명의 실시예에 따른 포드 실드의 평면도.5A is a top view of a pod shield in accordance with an embodiment of the present invention.
도 5b는 본 발명의 실시예에 따른 포드 실드의 측면도.5B is a side view of a pod shield in accordance with an embodiment of the present invention.
도 5c는 도 5a에 도시된 포드 실드의 팽창된 평면도.5C is an exploded top view of the pod shield shown in FIG. 5A.
도 5d는 도 5a에 도시된 포드 실드의 팽창된 다른 평면도.FIG. 5D is another inflated plan view of the pod shield shown in FIG. 5A. FIG.
도 5e는 도 5a에 도시된 포드 실드의 팽창된 또 다른 평면도.5E is another expanded plan view of the pod shield shown in FIG. 5A.
도 6a는 본 발명의 실시예에 따른 좌측 가스 분사 링의 평면도.6A is a plan view of a left gas injection ring in accordance with an embodiment of the present invention.
도 6b는 본 발명의 실시예에 따른 우측 가스 분사 링의 측면도.6B is a side view of the right gas injection ring in accordance with an embodiment of the present invention.
도 6c는 본 발명의 실시예에 따른 우측 가스 분사 링의 평면도.6C is a plan view of a right gas injection ring in accordance with an embodiment of the present invention.
도 6d는 본 발명의 실시예에 따른 우측 가스 분사 링의 측면도.6D is a side view of the right gas injection ring in accordance with an embodiment of the present invention.
도 7a는 본 발명의 실시예에 따른 펌핑 덕트 실드의 측면도.7A is a side view of a pumped duct shield in accordance with an embodiment of the present invention.
도 7b는 본 발명의 실시예에 따른 펌핑 덕트 실드의 평면도.7B is a plan view of a pumping duct shield in accordance with an embodiment of the present invention.
도 7c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 펌핑 덕트 실드의 평면도.7C is a plan view of a pumping duct shield according to another embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 처리 요소의 표면 처리 패턴을 도시하는 도면.8 illustrates a surface treatment pattern of a treatment element according to an embodiment of the invention.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 처리 요소의 제조 방법을 나타내는 도면.9 shows a method of manufacturing a processing element according to an embodiment of the invention.
도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 처리 요소의 제조 방법을 나타내는 도면.10A illustrates a method of making a processing element in accordance with an embodiment of the present invention.
도 10b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 처리 요소의 제조 방법을 나타내는 도면.10B illustrates a method of making a processing element according to another embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 처리 시스템에 처리 요소를 장착하는 방법을 나타내는 도면.11 illustrates a method of mounting a processing element in a processing system in accordance with another embodiment of the present invention.
도 12a는 본 발명의 실시예에 따른 다크 스페이스 실드의 평면도.12A is a top view of a dark space shield in accordance with an embodiment of the present invention.
도 12b는 도 12a에 도시된 다크 스페이스 실드의 횡단면도.12B is a cross-sectional view of the dark space shield shown in FIG. 12A.
도 12c는 도 12b에 도시된 다크 스페이스 실드의 횡단면도의 확대도.FIG. 12C is an enlarged cross-sectional view of the dark space shield shown in FIG. 12B. FIG.
도 13a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다크 스페이스 실드의 평면도.13A is a top view of a dark space shield in accordance with another embodiment of the present invention.
도 13b는 도 13a에 도시된 다크 스페이스 실드의 횡단면도.FIG. 13B is a cross-sectional view of the dark space shield shown in FIG. 13A.
도 13c는 도 13b에 도시된 다크 스페이스 실드의 횡단면도의 확대도.FIG. 13C is an enlarged cross-sectional view of the dark space shield shown in FIG. 13B.
도 14a는 본 발명의 실시예에 따른 링 실드의 평면도.14A is a plan view of a ring shield in accordance with an embodiment of the present invention.
도 14b는 도 13a에 도시된 링 실드의 횡단면도.14B is a cross-sectional view of the ring shield shown in FIG. 13A.
본 발명의 실시예에 따르면, 도 1에 도시된 처리 시스템(15)은 처리 챔버(16)와, 기판(25)을 지지하는 기판 홀더(20)와, 펌핑 시스템(45)에 결합되어 처리 챔버(16) 내에 처리 영역(30)의 압력을 변경시키는 펌핑 덕트(40)를 구비한다. 예컨대, 처리 챔버(16)는 상승된 압력, 대기압 또는 감소된(진공) 압력에서 기판(25)의 처리를 용이하게 할 수 있다. 또한, 예컨대 처리 챔버(16)는 기판(25)에 인접한 처리 영역(30)에서 처리 플라즈마의 형성을 용이하게 할 수 있다. 처리 시스템(15)은 다양한 기판(즉, 100 mm, 200 mm, 300 mm 또는 그 이상의 기판)을 처리하도록 구성될 수 있다. According to an embodiment of the invention, the
바람직하게는, 처리 시스템(15)은 물리적 기상 증착(PVD) 시스템 등의 증착 시스템을 구비한다. 다른 실시예에 있어서, 처리 시스템(15)은 화학적 기상 증착(CVD) 시스템을 구비한다. 또 다른 실시예에 있어서, 처리 시스템(15)은 플라즈마 화학적 기상 증착(PECVD) 시스템을 구비한다. 별법으로서, 처리 시스템(15)은 식각 시스템을 구비한다. Preferably,
도 1을 참조하면, 처리 시스템(15)은 처리 챔버(16)에 결합되어, 이 처리 챔버(16)의 하나 이상의 귀중한 표면을 보호하도록 구성된 하나 이상의 처리 요소(50)를 더 구비한다. 또한, 하나 이상의 처리 요소(50)는 처리 영역(30)의 처리 환경에 노출되거나 그 처리 환경과 접촉하는 하나 이상의 노출된 표면(70)을 구비한다. 상기 하나 이상의 처리 요소(50)는, 예컨대 전체가 또는 일부가 주기적으로 교체될 수 있는 처리 키트를 구성한다. 하나 이상의 처리 요소(50)는 알루미늄, 스테인레스강 등의 금속과, 세라믹 등의 비금속(예컨대, 알루미나, 석영, 탄화규소 등)을 비롯하여 다양한 재료로 제조될 수 있다. 그 후, 하나 이상의 처리 요소(50)의 하나 이상의 노출된 표면(70)은 표면 거칠기를 증가시키도록 처리되어 처리 중에 재료의 부착력을 향상시킨다. 일실시예에 있어서, 하나 이상의 노출된 표면(70)은 벨트 연마 장치를 이용하여, 예컨대 Ra=250 mil(즉 6.3 미크론)을 초과하는 평균 거칠기로 거칠게 된다. 벨트 연마법은, 예컨대 적어도 2 방향으로 홈을 형성하여 이 홈이 교차 패턴을 형성하게 함으로써, 실드를 형성하는 시트 금속의 스피닝 가공 전에 수행될 수 있다. Referring to FIG. 1, the
부착력 향상을 위해 표면을 거칠게 하는 데에 벨트 연마법을 사용하면, 종래 에 사용된 기법, 예컨대 그릿 블라스팅(grit blasting)에 비해 제조 비용이 상당히 감소된다(50% 이상의 감소). 예컨대, 조립 전에, 시트 금속을 제1의 통과를 위해 벨트 연마 장치를 통해 인발한 다음, 90도 회전시켜 제2의 통과를 위해 벨트 연마 장치를 통해 인발할 수 있다. 그렇게 하면, 그물눈 패턴이 형성될 수 있다. 벨트 연마 장치는, 예컨대 40 그릿, 50-60 그릿 또는 80-100 그릿의 연마면을 구비할 수 있다. 시트 금속으로 처리 요소(50)를 제조하면 벨트 연마법을 사용할 수 있어, 실드에 필요한 형태로 형성되기 전에 시트 금속이 평탄할 때 벨트 연마 공정을 적용할 수 있다. 종래의 기계 가공된 실드의 경우, 보다 고가의 거칠기 공정을 이용해야 했다. The use of belt polishing to roughen the surface to improve adhesion results in a significant reduction in manufacturing costs (more than 50%) compared to conventional techniques such as grit blasting. For example, prior to assembly, the sheet metal may be drawn through the belt polishing apparatus for the first pass and then rotated 90 degrees through the belt polishing device for the second pass. In doing so, a mesh pattern can be formed. The belt polishing apparatus may have, for example, a polishing surface of 40 grit, 50-60 grit or 80-100 grit. The manufacture of the
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 도 2a와 도 2b는 각각 처리 챔버(110)와, 기판(125)을 지지하는 기판 홀더(120)와, 스퍼터 타겟 조립체(135)와, 펌핑 시스템(145)에 결합되어 처리 챔버(110) 내에 처리 영역(130)의 압력을 변경시키는 펌핑 덕트(140)를 구비하는 물리적 기상 증착(PVD) 처리 시스템(101)의 측면도와 평면도이다. 예컨대, 처리 챔버(110)는 감소된(진공) 압력에서 기판(125)의 처리를 용이하게 할 수 있다. 더욱이, 처리 챔버(110)는 기판(125)과 스퍼터 타겟 조립체(135)에 인접한 처리 영역(130) 내에서 처리 플라즈마의 형성을 용이하게 할 수 있다. 처리 플라즈마는 스퍼터 타겟과 상호 작용하도록 구성되고 스퍼터 타겟의 물리적 이온 충격을 통해 스퍼터링된 흡착 원자를 기판(125) 상에 증착하도록 처리 영역(130)으로 도입시키는 희귀 가스(예컨대, 아르곤) 등의 화학적 불활성 종으로 형성될 수 있다. 예컨대, 스퍼터 타겟 조립체는 전기 바이어스(직류, DC; 교류, AC 또는 RF)가 인가되는 구리 타겟을 구비할 수 있다. 스퍼터 타겟 조립체(135)는 자석 시스템을 더 구비하거나 구비하지 않아도 좋다. According to another embodiment of the present invention, FIGS. 2A and 2B show a
도 2a와 도 2b를 참조하면, 처리 시스템(101)은 처리 챔버(110)에 결합되어, 처리 챔버(110)의 하나 이상의 귀중한 표면을 보호하도록 구성된 하나 이상의 처리 요소(150)를 더 구비한다. 또한, 하나 이상의 처리 요소(150)는 처리 영역(130)의 처리 환경에 노출되거나 그 처리 환경과 접촉하도록 노출되는 하나 이상의 노출된 표면(170)을 구비한다. 하나 이상의 처리 요소(150)는, 예컨대 전체가 또는 일부가 주기적으로 교체될 수 있는 처리 키트를 구성할 수 있다. 2A and 2B, the
예컨대, 처리 챔버(110)는 하부 챔버부(112)(또는 포드)와, 상부 챔버부(114)(또는 포드 도어)를 구비할 수 있다. 상부 챔버부(114)는, 예컨대 힌지(도시 생략)를 사용하여 하부 챔버부(112)에 결합될 수 있어, 처리 챔버(110)를 개방시키고 그 내부에 접근할 수 있는 챔버 도어로서 기능할 수 있다. 도 3a와 도 3b는 미국 특허 제4,915,564호에 개시된 타입의 처리 장치용으로 구성된 타입의 챔버 실드 조립체 형태의 처리 요소를 개시하고 있다. 이 처리 장치용의 종래 기술의 실드 및 다른 실드는 2003년 1월 23일자로 출원되고 본 명세서에 참고로 명백히 합체되는 미국 특허 출원 제10/349,661호에 상세히 설명되어 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 처리 키트(151)는 상부 챔버부(114)에 결합된 처리 요소를 구비할 수 있고, 이 처리 키트(151)는 도어 실드(152), 어댑터 실드(152A) 및 다크 스페이스 실드(152B)를 구비한다. 다크 스페이스 실드(152B)와 어댑터 실드(152A)는 포드 도어에서 캐소드 조립체를 지지하는 스퍼터링 캐소드 어댑터에 적합하도록 구성된다. 그러한 어댑터 및 실드의 구성은 본 명세서에 참고로 명백히 합체되는 미국 특허 출원 제10/438,304호에 상세히 논의되어 있다. 또한, 도 3b를 참조하면, 처리 키트(151)는 하부 챔버부(112)에 결합되는 처리 요소를 더 구비할 수 있고, 상기 처리 키트(151)는 포드 실드(154), 선택적인 가스 분사 링(155), 가스 링 실드(155A), 링 실드(155B), 기판 홀더 실드(155C), 플레넘 실드(155D), (선택적인) 히터 실드(155E) 및 펌핑 덕트 실드(156)를 구비한다. 상기 열거된 각각의 처리 요소는 교체 가능하고 처리 챔버(110)의 귀중한 표면(160)을 보호하도록 기능한다. For example, the
도 4a와 도 4b는 각각 상부 챔버부(114)에 결합되는 도어 실드(152)의 평면도와 측면도를 도시한다. 도어 실드(152)는 처리 챔버(110) 내의 처리 영역(130)으로 압력 감지 장치 등의 측정 도구를 접근시킬 수 있도록 하나 이상의 접근 주요부(180)를 구비할 수 있다. 예컨대, 각 접근 주요부는 3개의 관통홀의 클러스터를 구비할 수 있고, 측정 장치는 상기 클러스터의 중심 후방에 위치될 수 있어, 처리 재료가 측정 장치 상에 과도하게 증착하는 것을 방지할 수 있다. 4A and 4B show top and side views, respectively, of the
또한, 도어 실드(152)는 타겟 조립체(135) 내에 수용되는 타겟을 위해 상이한 크기를 수용하도록 제조될 수 있다. 도 4a에 도시된 바와 같이, 도어 실드(152)는 제1 타겟 크기에 적합한 일차 구성요소(182)와, 제2 크기에 적합한 분리 가능한 구성요소(184)를 구비한다. 일차 구성요소(182)는 분리 가능한 구성요소(184)가 일부가 되는 동일한 금속 시트의 일부이다. 일차 구성요소(182)는 분리 가능한 구성요소(184)가 제거될 때, 분리편(182a, 182b, 182c)을 포한한다. 그러나, 분리편(182a, 182b, 182c)은 챔버 내에 장착될 때 그 공간 관계를 유지하는데, 그 이유는 각 분리편이 챔버의 구조에 분리 가능하게 고정되기 때문이다. 분리 가능한 구성요소(184)가 제거되면, 일차 구성요소(182)[이하, 집합적으로 3개의 분리편(182a, 182b, 182c)이라 칭함]는 12 인치 직경의 타겟을 수용하도록 상부 챔버부(114)에 결합될 수 있고, 분리 가능한 구성요소(184)가 제거되지 않으면, 일차 구성요소(182)는 분리 가능한 구성요소(184)와 함께 10 인치 직경의 타겟을 수용하도록 상부 챔버부(114)에 결합될 수 있다. 도어 실드(152)는 도어 실드(152)를 상부 챔버부(114)에 결합시키도록 제1 타겟 크기에 이용되는 제1 세트의 장착 주요부(186)와, 도어 실드(152)를 상부 챔버부(114)에 결합시키도록 제2 타겟 크기에 이용되는 제2 세트의 장착 주요부(188)와, 도어 실드(152)를 상부 챔버부(114)에 결합시키도록 모든 타겟 크기에 공통적인 제3 세트의 장착 주요부(190)를 더 구비한다. 각 장착 주요부(186, 188, 190)는, 예컨대 볼트 등의 파스너를 통과시켜, 탭핑된 주요부에 파스너를 수용할 때 도어 실드(152)를 처리 챔버(110)에 고정시킨다. In addition,
도 4c는 분리 가능한 구성요소를 갖는 도어 실드(152)의 확대도이고, 도 4d와 도 4e는 분리 가능한 구성요소(184)와 일차 구성요소(182) 사이의 커플링의 확대도이다. 도 4d와 도 4e에 도시된 바와 같이, 도어 실드(152) 내에는 하나 이상의 부착 주요부(194)를 남겨두고 좁은 절취부(195)가 이루어질 수 있어, 일차 구성요소(182)와 분리 가능한 구성요소(184)의 윤곽을 형성하고, 분리 가능한 구성요소(184)는 분리 가능한 링을 구비한다. 좁은 절취부(195)는, 예컨대 레이저 절단 시스템을 이용하여 달성될 수 있고, 절취부의 폭은, 예컨대 약 10 내지 80 mil(예컨 대, 30 mil)일 수 있다. 또한, 하나 이상의 부착 주요부의 길이는, 예컨대 약 10 내지 160 mil(예컨대, 60 mil)일 수 있다. 하나 이상의 부착 주요부(194)를 유지하는 미소량은 일차 구성요소(182)로부터 분리 가능한 구성요소(184)의 분리(예컨대, 2 부재를 손으로 구부린 후에 딱하고 부러뜨림)를 간단하게 할 수 있다. 따라서, 상이한 크기의 타겟과 함께 사용하는 융통성을 제공하는 동시에, 단일의 처리 요소를 제조할 수 있다. 4C is an enlarged view of
도 5a와 도 5b는 하부 챔버부(112)에 결합되는 포드 실드(154)의 측면도와 평면도를 각각 도시한다. 포드 실드(154)는, 예컨대 바닥부(200)와 벽부(112)로부터 제조될 수 있고, 바닥부(200)는 복수 개의 부착 요소(204)를 이용하여 벽부(202)에 결합된다. 예컨대, 부착 요소(204)는 바닥부(200)를 벽부(202)에 용접하기 위한 탭을 구비할 수 있다. 또한, 포드 실드(154)는 포드 실드(154)를 처리 챔버(110)의 하부 챔버부(112)에 결합하기 위한 복수 개의 장착 주요부(206)를 구비한다. 각 장착 주요부(206)는, 예컨대 볼트 등의 파스너를 통과시켜 탭핑된 주요부 내에 파스너의 수용시 포드 실드(154)를 처리 챔버(110)에 고정시킬 수 있다. 5A and 5B show side and top views, respectively, of the
도 5a와 도 5b를 다시 참조하면, 포드 실드(154)는 바닥부(200)와 벽부(202)를 구비하는 일차 구성요소에 결합되는 하나 이상의 분리 가능한 구성요소(208)를 더 구비한다. 예컨대, 하나 이상의 분리 가능한 구성요소(208)는 포드 실드(154)의 반대측에 배치되는 분리 가능한 가스 분사 천공부(210)를 구비할 수 있다. 분리 가능한 가스 분사 천공부는 처리 가스가 처리 챔버(110) 우측의 처리 영역(130)에 진입하는 우측 시스템 또는 처리 가스가 처리 챔버(110) 좌측의 처리 영역(130) 에 진입하는 좌측 시스템 중 어느 하나에 포드 실드(154)를 사용하는 것을 용이하게 할 수 있다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 처리 요소(154)의 벽부(202) 내에는 하나 이상의 부착 주요부(212)를 남겨두고 좁은 절취부(213)가 이루어질 수 있어, 벽부(202)와 바닥부(200)를 구비하는 일차 구성요소와, 분리 가능한 가스 분사 천공부(210)의 윤곽을 형성한다. 좁은 절취부(213)는, 예컨대 레이저 절단 시스템을 이용하여 달성될 수 있고, 절취부의 폭은, 예컨대 약 10 내지 80 mil(예컨대, 30 mil)일 수 있다. 또한, 하나 이상의 부착 주요부의 길이는, 예컨대 약 10 내지 160 mil(예컨대, 60 mil)일 수 있다. 하나 이상의 부착 주요부(212)를 유지하는 미소량은 일차 구성요소로부터 분리 가능한 가스 분사 천공부(210)의 분리를 간단하게 할 수 있다. 따라서, 필요에 따라, 상이한 처리 챔버 방위, 예컨대 가스 분사 방위에 사용하는 융통성을 제공하는 동시에, 단일의 처리 요소를 제조할 수 있다. Referring again to FIGS. 5A and 5B, the
또한, 예컨대 하나 이상의 분리 가능한 구성요소(208)는 도 6a와 6b(각각 좌측 가스 분사 링의 평면도 및 측면도) 및 도 6c와 6d(각각 우측 가스 분사 링의 측면도 및 평면도)에 도시된 선택적인 가스 분사 링(240)을 수용하도록 분리 가능한 간극 천공부(214)와 분리 가능한 가스 분사 라인 간극 천공부(216)를 구비할 수 있다. 예컨대, 선택적인 가스 분사 링(240, 240')은 분배 링(241, 241')과, 가스 진입구(242, 242') 및 복수 개의 장착 구조(244, 244')를 구비한다. 도 5d에 도시된 바와 같이, 포드 실드(154)의 바닥부(200) 내에는 하나 이상의 부착 주요부(218)를 남겨두고 좁은 절취부(219)가 이루어질 수 있어, 벽부(202)와 바닥부(200)를 구비 하는 일차 구성요소와, 분리 가능한 간극 천공부(214)의 윤곽을 형성한다. 분리 가능한 간극 천공부는 일단 제거되면 가스 분사 링(240, 240')을 기판 홀더 실드(155c)에 고정하도로 사용되는 복수 개의 장착 구조(244)를 위한 간극을 제공할 수 있다. 더욱이, 도 5e에 도시된 바와 같이, 포드 실드(154)의 바닥부(200) 내에는 하나 이상의 부착 주요부(220)를 남겨두고 좁은 절취부(221)가 이루어질 수 있어, 벽부(202)와 바닥부(200)를 구비하는 일차 구성요소와, 분리 가능한 가스 분사 라인 간극 천공부(216)의 윤곽을 형성한다. 분리 가능한 가스 분사 라인 간극 천공부(216)는 일단 제거되면 가스 공급부(도시 생략)를 가스 분사 링(240, 240')의 가스 진입구(242, 242')에 결합하기 위한 가요성 가스 라인(도시 생략)을 위한 간극을 제공할 수 있다. 좁은 절취부(219, 221)는, 예컨대 레이저 절단 시스템을 이용하여 달성될 수 있고, 절취부의 폭은, 예컨대 약 10 내지 80 mil(예컨대, 30 mil)일 수 있다. 또한, 하나 이상의 부착 주요부의 길이는, 예컨대 약 10 내지 160 mil(예컨대, 60 mil)일 수 있다. 하나 이상의 부착 주요부(212)를 유지하는 미소량은 일차 구성요소로부터 분리 가능한 간극 천공부(214)와 분리 가능한 가스 분사 라인 간극 천공부(216)의 분리를 간단하게 할 수 있다. 따라서, 상이한 선택적인 가스 분사 링 방위에 사용하는 융통성을 제공하는 동시에, 단일의 처리 요소를 제조할 수 있다. Also, for example, the one or more
도 7a는 처리 시스템(110)의 펌핑 덕트(140)에 결합되는 펌핑 덕트 실드(156)의 측면도이다. 펌핑 덕트 실드(156)는 일차 구성요소(230)와, 이 일차 구성요소에 결합되는 분리 가능한 구성요소(232)를 구비한다. 예컨대, 도 7a에 도시된 바와 같이, 펌핑 덕트 실드(156)는 상이한 크기의 2개의 상이한 펌핑 덕트(즉, 상이한 직경의 펌핑 덕트) 내에 끼워질 수 있다. 도 7b는 제1 크기의 펌핑 덕트를 위한 형태를 도시하고 있는데, 분리 가능한 구성요소(232)는 제거되지 않았다. 도 7c는 제2 크기의 펌핑 덕트를 위한 형태를 도시하고 있는데, 분리 가능한 구성요소(232)는 제거되었다. 또한, 펌핑 덕트 실드(156)는 이 펌핑 덕트 실드(156)가 펌핑 덕트(140) 내에 끼워지면 각 탭이 펌핑 덕트(140) 내에 펌핑 덕트 실드(156)를 유지하도록 반경 방향 외측으로 만곡될 수 있는 하나 이상의 탭(236)을 선택적으로 구비할 수 있다. 도 7a에 도시된 바와 같이, 펌핑 덕트 실드(156) 내에는 하나 이상의 부착 주요부(234)를 남겨두고 좁은 절취부가 이루어질 수 있어, 분리 가능한 구성요소(232)로부터 일차 구성요소(230)의 윤곽을 형성하고, 이 분리 가능한 구성요소(232)는 분리 가능한 실드 연장부를 구비한다. 좁은 절취부는, 예컨대 레이저 절단 시스템을 이용하여 달성될 수 있고, 절취부의 폭은, 예컨대 약 10 내지 80 mil(예컨대, 30 mil)일 수 있다. 또한, 하나 이상의 부착 주요부의 길이는, 예컨대 약 10 내지 160 mil(예컨대, 60 mil)일 수 있다. 하나 이상의 부착 주요부(234)를 유지하는 미소량은 일차 구성요소로부터 분리 가능한 구성요소의 분리를 간단하게 할 수 있다. 따라서, 상이한 크기의 펌핑 덕트에 사용하는 융통성을 제공하는 동시에, 단일의 처리 요소를 제조할 수 있다. 7A is a side view of pumping
하나 이상의 처리 요소(152, 154, 156)는 알루미늄 등의 금속을 비롯하여 다양한 재료로부터 제조될 수 있다. 전술한 바와 같이, 하나 이상의 처리 요소(150, 예컨대 152, 154, 156) 상의 하나 이상의 노출된 표면은 표면 거칠기를 증가시키도 록 처리되어 재료의 부착력을 향상시킨다. 일시예에 있어서, 하나 이상의 노출된 표면(170)은 벨트 연마 장치를 이용하여, 예컨대 Ra=250 mil(즉 6.3 미크론)을 초과하는 거칠기로 거칠게 된다. 또한, 예컨대, 하나 이상의 노출된 표면의 거칠기 처리는 도 8에 도시된 교차형 패턴(250)을 형성하도록 적용될 수 있다. 예컨대, 조립 전에, 시트 금속을 제1의 통과를 위해 벨트 연마 장치를 통해 인발한 다음, 90도 회전시켜 제2의 통과를 위해 벨트 연마 장치를 통해 인발할 수 있다. 그렇게 하면, 교차형 패턴이 형성될 수 있다. 벨트 연마 장치는, 예컨대 36 그릿(탄화규소)의 연마면을 포함할 수 있다. 별법으로서, 벨트 연마 장치는, 예컨대 40 그릿, 50-60 그릿 또는 80-100 그릿의 연마면을 구비할 수 있다. One or
도 9는 도 1, 도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 같은 처리 시스템에 사용하기 위한 처리 요소의 제조 방법을 나타낸다. 흐름도(300)는 처리 요소를 제조하는 310에서 개시한다. 처리 요소는, 예컨대 챔버 라이너, 증착 실드, 기구 실드, 배플 플레이트 등을 포함할 수 있다. 또한, 예컨대 처리 요소는 도 4a 내지 도 4e에 도시된 도어 실드, 도 5a 내지 도 5e에 도시된 포드 실드 및 도 7a 내지 도 7c에 도시된 펌핑 덕트 실드를 포함할 수 있다. 처리 요소는 시트 금속 또는 스펀 금속으로부터 형성된다. 예컨대, 처리 요소의 제조는 기계 가공, 주조, 연삭, 단조 및 연마 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 전술한 각 처리 요소는 기계 인발에 규정된 명세에 따라 제조될 수 있다. 9 shows a method of making a processing element for use in a processing system such as that shown in FIGS. 1, 2A and 2B.
320에서, 처리 중에 처리 환경에 노출될 처리 요소의 하나 이상의 표면은 벨트 연마법을 이용하여 250 mil(즉, 6.3 미크론)을 초과하는 평균 거칠기(Ra)로 거 칠게 된다. 벨트 연마법은, 예컨대 교차형 패턴을 갖는 처리 요소의 하나 이상의 노출된 표면을 거칠게 하는 것을 더 포함할 수 있다. At 320, one or more surfaces of the processing elements to be exposed to the processing environment during processing are subjected to an average roughness Ra exceeding 250 mils (ie, 6.3 microns) using belt polishing. Belt polishing may further comprise, for example, roughening one or more exposed surfaces of the processing element having a cross-sectional pattern.
각 처리 요소의 제조는 하나 이상의 표면 상에 표면 양극 산화를 제공하는 것, 하나 이상의 표면 상에 스프레이 코팅을 제공하는 것 또는 하나 이상의 표면을 플라즈마 전해질 산화를 받게 하는 것 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 스프레이 코팅은 Al2O3, 이트리아(Yttria)(Y2O3), Sc2O3, Sc2F3, YF3, La2O3, CeO2, Eu2O3 및 DyO3 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 알루미늄 구성요소를 양극 산화시키고 스프레이 코팅을 피복하는 방법은 표면 재료 처리 분야의 숙련자들에게 널리 알려져 있다. The manufacture of each processing element may further comprise one or more of providing surface anodization on one or more surfaces, providing a spray coating on one or more surfaces, or subjecting one or more surfaces to plasma electrolyte oxidation. have. For example, the spray coating may be Al 2 O 3 , Yttria (Y 2 O 3 ), Sc 2 O 3 , Sc 2 F 3 , YF 3 , La 2 O 3 , CeO 2 , Eu 2 O 3 and DyO 3 It may include at least one of. Methods of anodizing aluminum components and coating spray coatings are well known to those skilled in the surface material treatment arts.
도 10a는 도 1, 도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 같은 처리 시스템에 사용하기 위한 처리 요소의 제조 방법을 나타낸다. 흐름도(400)는 처리 요소를 제조하는 410에서 개시하는데, 처리 요소는 일차 구성요소를 구비한다. 420에서, 적어도 하나의 분리 가능한 구성요소는 일차 구성요소에 형성된다. 처리 요소는, 예컨대 챔버 라이너, 증착 실드, 기구 실드, 배플 플레이트, 덕트 라이너 등을 포함할 수 있다. 또한, 예컨대 처리 요소는 도 4a 내지 도 4e에 도시된 도어 실드, 도 5a 내지 도 5e에 도시된 포드 실드 및 도 7a 내지 도 7c에 도시된 펌핑 덕트 실드를 포함할 수 있다. 처리 요소는 시트 금속 또는 스펀 금속으로부터 형성된다. 예컨대, 처리 요소의 제조는 기계 가공, 주조, 연삭, 단조 및 연마 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 전술한 각 처리 요소는 기계 인발에 규정된 명세에 따라 제조될 수 있다. 10A shows a method of making a processing element for use in a processing system such as that shown in FIGS. 1, 2A, and 2B.
분리 가능한 구성요소는 하나 이상의 부착 주요부를 통해 일차 구성요소에 결합될 수 있다. 예컨대, 부착 주요부는 일차 구성요소와 분리 가능한 구성요소의 윤곽을 형성하는 라인 또는 곡선을 따라 레이저 절단 시스템으로부터 얻어지는 좁은 절취부를 제공함으로써 형성될 수 있다. 각 부착 주요부는, 예컨대 폭이 10 내지 80 mil(즉, 30 mil)이고 길이가 10 내지 160 mil(즉, 60 mil)일 수 있다. 분리 가능한 구성요소는, 예컨대 도어 실드 등의 처리 요소에 결합되어, 다양한 크기의 타겟 조립체에 도어 실드를 융통성 있게 사용할 수 있다. 또한, 예컨대 분리 가능한 구성요소는 천공부(녹아웃부)를 구비할 수 있고 포드 실드 등의 처리 요소에 결합될 수 있어, 상이한 방위의 가스 분사 시스템(즉, 우측 시스템 대 좌측 시스템)을 갖는 포드 실드를 융통성 있게 사용할 수 있다. 또한, 예컨대 분리 가능한 구성요소는 펌핑 덕트 실드에 결합될 수 있어, 다양한 크기의 펌핑 덕트에 펌핑 덕트 실드를 융통성 있게 사용할 수 있다. The detachable component can be coupled to the primary component via one or more attachment principals. For example, the attachment major portion can be formed by providing a narrow cut obtained from the laser cutting system along a line or curve that outlines the separable component with the primary component. Each attachment major portion may be, for example, 10 to 80 mils (
도 10b는 도 1, 도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 같은 처리 시스템에 사용하기 위한 처리 요소의 다른 제조 방법을 나타낸다. 흐름도(430)는 처리 요소를 제조하는 410에서 개시하는데, 처리 요소는 일차 구성요소를 구비하고, 420에서 상기 일차 구성요소에 적어도 하나의 분리 가능한 구성요소를 형성한다. 440에서, 각 처리 요소의 제조는 하나 이상의 표면 상에 표면 양극 산화를 제공하는 것, 하나 이상의 표면 상에 스프레이 코팅을 제공하는 것 또는 하나 이상의 표면을 플라즈마 전해질 산화를 받게 하는 것 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 스프레 이 코팅은 Al2O3, 이트리아(Yttria)(Y2O3), Sc2O3, Sc2F3, YF3, La2O3, CeO2, Eu2O3 및 DyO3 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 알루미늄 구성요소를 양극 산화시키고 스프레이 코팅을 피복하는 방법은 표면 재료 처리 분야의 숙련자들에게 널리 알려져 있다. FIG. 10B shows another method of making a processing element for use in a processing system such as that shown in FIGS. 1, 2A, and 2B.
도 11은 도 1, 도 2a 및 도 2b에 도시된 것과 같은 처리 시스템에 사용하기 위한 처리 요소의 제조 방법을 나타낸다. 흐름도(500)는 처리 요소를 제조하는 510에서 개시하는데, 처리 요소는 일차 구성요소와 적어도 하나의 분리 가능한 구성요소를 구비한다. 처리 요소는, 예컨대 챔버 라이너, 증착 실드, 기구 실드, 배플 플레이트, 덕트 라이너 등을 포함할 수 있다. 또한, 예컨대 처리 요소는 도 4a 내지 도 4e에 도시된 도어 실드, 도 5a 내지 도 5e에 도시된 포드 실드 및 도 7a 내지 도 7c에 도시된 펌핑 덕트 실드를 포함할 수 있다. 11 shows a method of making a processing element for use in a processing system such as that shown in FIGS. 1, 2A and 2B.
520에 있어서는, 적어도 하나의 제거 가능한 구성요소 중 하나 또는 그 이상을 제거하는 것이 결정된다. 적어도 하나의 제거 가능한 구성요소 중 하나 또는 그 이상을 제거하는 경우에, 이들 구성요소는 제거되어 530에서 폐기되고, 처리 요소는 540에서 처리 챔버 내에서 설치된다. 그렇지 않으면, 이들 구성요소는 적어도 하나의 제거 가능한 구성요소 중 하나 또는 그 이상을 제거하지 않고 처리 챔버에 설치된다. At 520, it is determined to remove one or more of the at least one removable component. In the case of removing one or more of the at least one removable component, these components are removed and discarded at 530, and the processing element is installed in the processing chamber at 540. Otherwise, these components are installed in the processing chamber without removing one or more of the at least one removable component.
예로서, 처리 요소는 도어 실드(도 4 참조)이다. 처리 시스템이 직경 10 인치의 스퍼터 타겟을 포함하는 경우에, 도 4a 내지 도 4e에 도시된 제거 가능한 구 성요소는 설치 이전에 제거되지 않는다. 그러나, 처리 시스템이 직경 12 인치의 스퍼터 타겟을 포함하는 경우에는, 도 4a 내지 도 4e에 도시된 제거 가능한 구성요소가 설치 전에 제거된다. 다른 예로서, 처리 요소는 포드 실드(도 5a 참조)이다. 처리 시스템이 우측 방위를 갖는 가스 분사 시스템을 포함하는 경우에, 포드 실드의 우측에 위치된 제거 가능한 가스 분사 펀칭부(도 5c 참조)가 설치 이전에 제거된다. 다른 한편으로, 처리 시스템이 좌측 방위를 갖는 가스 분사 시스템을 포함하는 경우에, 포드 실드의 좌측에 위치하고 있는 제거 가능한 가스 분사 펀칭부가 설치 이전에 제거된다. 또한, 선택적인 가스 분사 링을 채용하는 경우에, 제거 가능한 간극 펀칭부(도 5d 참조)는 설치 이전에 제거된다. 또한, 처리 시스템이 우측 방위를 갖는 가스 분사 시스템을 포함하는 경우에, 제거 가능한 가스 분사 라인의 간극 천공부(도 5e 참조)는 설치 이전에 제거된다. 다른 한편으로, 처리 시스템이 좌측 방위를 갖는 가스 분사 시스템을 포함하는 경우에, 제거 가능한 가스 분사 라인의 간극 천공부(도 5e 참조)는 설치 이전에 제거된다. 또 다른 예에서, 처리 요소는 펌핑 덕트 실드이다. 펌핑 덕트 실드에 보다 작은 직경의 펌핑 덕트가 장착되는 경우에, 제거 가능한 구성요소는 설치 이전에 제거된다. 그러나, 펌핑 덕트 실드에 보다 큰 직경의 펌핑 덕트가 장착되는 경우에는, 제거 가능한 구성요소가 설치 이전에 제거되지 않는다. By way of example, the processing element is a door shield (see FIG. 4). If the processing system includes a sputter target of 10 inches in diameter, the removable components shown in FIGS. 4A-4E are not removed prior to installation. However, if the processing system includes a sputter target 12 inches in diameter, the removable components shown in FIGS. 4A-4E are removed prior to installation. As another example, the processing element is a pod shield (see FIG. 5A). If the processing system includes a gas injection system with a right orientation, the removable gas injection punching portion (see FIG. 5C) located on the right side of the pod shield is removed prior to installation. On the other hand, when the processing system comprises a gas injection system with a left orientation, the removable gas injection punching portion located on the left side of the pod shield is removed before installation. In addition, when employing an optional gas injection ring, the removable gap punching portion (see FIG. 5D) is removed prior to installation. In addition, in the case where the processing system includes a gas injection system having a right orientation, the gap perforations (see FIG. 5E) of the removable gas injection line are removed before installation. On the other hand, in the case where the treatment system includes a gas injection system with a left orientation, the gap perforation of the removable gas injection line (see FIG. 5E) is removed before installation. In another example, the processing element is a pumping duct shield. If the pumping duct shield is equipped with a smaller diameter pumping duct, the removable component is removed prior to installation. However, if the pumping duct shield is equipped with a larger diameter pumping duct, the removable component is not removed prior to installation.
이제 도 12a 및 도 12b를 참조하면, 다크 스페이스 실드(152B)의 평면도 및 단면도가 도시되어 있다. 다크 스페이스 실드(152B))는 타겟 조립체에 결합되는 실드 조립체의 부재일 수 있으며, 이 실드 조립체는 타겟 조립체 내에 장착된 스퍼 터 타겟의 둘레 에지를 둘러싸서 보호하도록 구성되어 있다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 실드 조립체는 예컨대 어댑터 실드(152A)를 더 구비할 수 있다. 다크 스페이스 실드(152B)는 플랜지 영역(600)과 이 영역에 결합된 립 영역(610)을 구비한다. 도 3a에 도시된 바와 같이, 다크 스페이스 실드(152B)는 다크 스페이스 실드(152B)의 체결 구멍(620)을 통하여 연장되는 도시된 바와 같은 파스너를 이용하여 타겟 조립체에 결합되어 있고, 스퍼터 타겟(도시 생략)을 둘러싸도록 구성되어 있다. 타겟 조립체(135)에 결합된 상태로 스퍼터 타겟의 둘레 에지를 둘러쌈으로써, 다크 스페이스 실드(152B)의 립 영역(610)의 내면(625)과 타겟의 외부 에지 사이에 간극 공간이 형성되어 있다. 이 공간은, 플라즈마가 그 공간을 통과하는 것을 방지하고 스퍼터 타겟의 둘레 에지를 부식시키는 것을 방지하도록 예컨대 1 mm 미만일 수 있다. 도 12c는 립 영역(610)과 내면(625)의 확대도를 도시하고 있다. Referring now to FIGS. 12A and 12B, a plan view and a cross-sectional view of
변형예에 있어서, 이제 도 13a 및 도 13b를 참고하면, 다크 스페이스 실드(700)의 평면도 및 단면도가 제시되어 있다. 다크 스페이스 실드(700)는 타겟 조립체에 결합되는 실드 조립체의 부재일 수 있고, 이 실드 조립체는 타겟 조립체 내에 장착된 스퍼터 타겟의 둘레 에지를 둘러싸서 보호하도록 구성되어 있어서, 통상의 다크 스페이스 실드와 어댑터 실드 모두를 합체한다. 다크 스페이스 실드(700)는 플랜지 영역(710)과, 립 영역(720), 여기에 결합된 어댑터 영역(730)을 구비한다. 어댑터 영역(730)은 별개의 어댑터 실드의 기능을 실행한다. 다크 스페이스 실드(700)는 다크 스페이스 실드(700)의 체결 구멍(740)을 통하여 연장되는 도시된 바와 같은 파스너를 이용하여 타겟 조립체에 결합되어 있고, 스퍼터 타겟(도시 생 략)을 둘러싸도록 구성되어 있다. 타겟 조립체(135)에 결합된 상태로 스퍼터 타겟의 둘레 에지를 둘러쌓음으로써, 다크 스페이스 실드(700)의 립 영역(720)의 내면(745)과 타겟의 외부 에지 사이에 간극 공간이 형성되어 있다. 이 공간은 플라즈마가 그 공간을 통과하는 것을 방지하고 스퍼터 타겟의 둘레 에지를 부식시키는 것을 방지하도록 예컨대 1 mm 미만일 수 있다. 도 13c는 립 영역(720)과 내면(745)의 확대도를 도시하고 있다. In a variant, referring now to FIGS. 13A and 13B, a plan view and a cross-sectional view of the
이제 도 14a 및 도 14b를 참고하면, 링 실드(155B)의 평면도 및 단면도가 도시되어 있다. 링 실드(155B)는 기판 홀더를 보호하기 위한 실드 조립체의 부재일 수 있다. 링 실드(155B)는 플랜지 영역(630)과 이 영역에 결합된 립 영역(640)을 포함한다. 도 3b에 도시된 바와 같이, 링 실드(155B)는 체결 구멍(650)을 통하여 연장되는 도시된 바와 같은 파스너를 이용하여 기판 홀더 실드(155C)에 결합되어 있고, 포드 실드(154)와 기판 홀더 실드(155C)를 보호하도록 구성되어 있다. 또한, 링 실드(155B)는 선택적인 가스 분사 링(155)을 결합할 수 있도록 간극 노치(655)를 더 포함할 수 있다. Referring now to FIGS. 14A and 14B, top and cross-sectional views of
도 12a 내지 도 12c, 도 13a 내지 도 13c, 도 14a 및 도 14b에 도시된 바와 같이, 다크 스페이스 실드(152B)와 링 실드(155B)는 스펀 메탈로 제조된다. 스펀 메탈은 예컨대 알루미늄을 포함할 수 있다. 이러한 제조 공정은 50% 이상의 비용 경감을 유도할 수 있다. 전술한 다크 스페이스 실드 또는 링 실드 중 어느 것은 직경 200 mm, 300 mm 또는 그 이상의 시스템용으로 제조될 수 있다. 또한, 다크 스페이스 실드(152B)와 링 실드(155B)의 제조 방법은 하나 이상의 표면에 대하여 표면 양극 산화를 실시하는 것과, 하나 이상의 표면에 스프레이 코팅을 실시하는 것과, 하나 이상의 표면을 플라즈마 전해질 산화시키는 것 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 스프레이 코팅은 Al2O3, 이트리아(Yttria)(Y2O3), Sc2O3, Sc2F3, YF3, La2O3, CeO2, Eu2O3 및 DyO3 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 알루미늄 성분을 양극 산화하고 스프레이 코팅을 도포하는 방법은 표면 재료 처리 분야의 당업자에게 널리 알려져 있다. As shown in FIGS. 12A-12C, 13A-13C, 14A, and 14B, the
본 발명의 단지 특정의 예시적인 실시예를 위에서 상세하게 설명하였지만, 당업자는 본 발명의 신규한 교시 및 이점을 물질적으로 벗어나지 않으면서 예시적인 실시예에 대한 많은 변형이 가능하다는 것을 쉽게 이해할 것이다. 이들 모든 변형은 본 발명의 사상 내에 포함되는 것으로 의도된다. Although only certain exemplary embodiments of the invention have been described in detail above, those skilled in the art will readily appreciate that many modifications to the exemplary embodiments are possible without materially departing from the novel teachings and advantages of the invention. All these modifications are intended to be included within the spirit of the invention.
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